LeetCode hot 100—二叉树的层序遍历

题目

给你二叉树的根节点 root ，返回其节点值的 层序遍历 。 （即逐层地，从左到右访问所有节点）。

示例

示例 1：

输入：root = [3,9,20,null,null,15,7]
输出：[[3],[9,20],[15,7]]

示例 2：

输入：root = [1]
输出：[[1]]

示例 3：

输入：root = []
输出：[]

分析

二叉树的层序遍历可以借助队列来实现。层序遍历的核心思路是从根节点开始，依次访问每一层的节点，并且从左到右逐个访问。

广度优先搜索

首先判断根节点是否为空，若为空则直接返回空的结果。初始化一个队列，将根节点加入队列。

当队列不为空时，进行以下操作：

1. 记录当前队列的大小，这个大小就是当前层的节点数量
2. 遍历当前层的所有节点，将节点的值存入当前层的结果数组中，同时将节点的左右子节点（如果存在）加入队列
3. 将当前层的结果数组加入最终结果

时间复杂度：O()，  为二叉树节点的个数

空间复杂度：O()， 是二叉树中节点数最多的那一层的节点数

class Solution {
public:
    std::vector<std::vector<int>> levelOrder(TreeNode* root) {
        std::vector<std::vector<int>> result;
        if (root == nullptr) {
            return result;
        }
        std::queue<TreeNode*> nodeQueue;
        nodeQueue.push(root);
        while (!nodeQueue.empty()) {
            int levelSize = nodeQueue.size();
            std::vector<int> currentLevel;
            for (int i = 0; i < levelSize; ++i) {
                TreeNode* currentNode = nodeQueue.front();
                nodeQueue.pop();
                currentLevel.push_back(currentNode->val);
                if (currentNode->left) {
                    nodeQueue.push(currentNode->left);
                }
                if (currentNode->right) {
                    nodeQueue.push(currentNode->right);
                }
            }
            result.push_back(currentLevel);
        }
        return result;
    }
};